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청신경종양 환자 수술 후 환자 청력 보존 여부 예측 시스템 개발

문인석 교수 연구팀, 머신러닝 통한 수술 전, 결과 예측 효과적인 개인 맞춤 치료 가능

윤병기 기자 | 기사입력 2020/05/19 [11:23]

청신경종양 환자 수술 후 환자 청력 보존 여부 예측 시스템 개발

문인석 교수 연구팀, 머신러닝 통한 수술 전, 결과 예측 효과적인 개인 맞춤 치료 가능

윤병기 기자 | 입력 : 2020/05/19 [11:23]

【후생신보】 청신경종양  환자들을 대상으로  수술 전  청력 보존  여부를 예측할  수 있는  시스템이 개발됐다.  이에  따라, 환자 개개인의  수술 후  결과 예측을  통해 효과적인  치료방법을 결정할  수 있을  것으로 기대된다.

 

연세대 의과대학  이비인후과 문인석  교수·차동철 강사팀은  청신경종양 환자를  대상으로 수술  후 환자의  청력 보존  여부를 예측할  수 있는  시스템을 설계했다고  밝혔다. 이번 연구는 SCI급 저널 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports, IF 4.01)’ 최신호에  게재됐다.

 

청신경종양은  청각전정신경에서 발생해  소뇌쪽으로 자라는  뇌신경종양으로 청력감퇴, 난청과  어지럼증 등  청신경 압박에  의한 증상이  나타나 삶의  질을 크게  떨어뜨릴 수  있는 질환이다.  종양이  점점 커져  악화될 경우  뇌간을 압박해  심각한 장애를  초래하기도 한다.

 

지금까지  청신경종양의 치료법은  수술 및  감마나이프 치료가  주로 사용됐다.  최근에는  내시경을 이용한  최소침습치료도 시도되고  있다. 하지만 종양의  기원이 청각신경이므로  종양을 성공적으로  치료했다 할지라도  청각을 항상  보존할 수  있을지 예측할  수 없는  실정이다.

 

연구팀은 2007년부터 2017년 10년간 세브란스병원에서  청신경종양으로 수술받은 317명의 환자  중 청력  보존술을 받은 50명의 환자를  대상으로 데이터를  분석해 수술  후 청력  보존 여부를  예측할 수  있는 시스템을  설계했다. 이 시스템은  수술 전  시행한 청력검사,  평형기능검사와  자기공명영상에서 얻은  수술 전  종양의 크기,  위치, 청력, 어지럼  정도 그리고  주치의가 선택한  수술방법 등을  입력하면 수술  후 청력  보존 여부를  예측할 수  있다.

 
연구팀은 서포트벡터머신, 랜덤 포레스트, 부스팅, 딥러닝  기반의 다양한  모델들의 시스템을  설계했다. 이 중  딥러닝 기반  모델의 경우 90%의 높은  정확도로 수술  후 청력  보존 여부를  예측하는 결과를  보였다. 결과를 예측하는데  가장 중요한  요소는 환자의  단어 인식  점수, 전정유발근전위 비대칭  정도, 종양의 크기순으로  나타났다.

 

이번  연구를 통해  설계된 예측  모델을 사용한다면  수술 전  환자의 청력  보존 여부를  예측해 환자와  정확한 결과  상담을 통해  가장 효과적인  맞춤형 치료방법을  결정할 수  있다.

 

예측  결과, 수술 후  청력 보존이  불가능한 것으로  판단되는 경우  뇌에 악영향을  미치기 전까지  수술을 보류하는  전략을 세우거나  반대로 종양  제거술과 함께  청력을 회복시키는  청각 임플란트  수술을 동시에  고려하는 등  대책을 미리  수립할 수도  있다.

 

문인석  교수는 “이번 예측  모델 개발을  통해 환자  개개인에 대한  수술 예후를  예측해 맞춤형  치료법을 제시할  수 있게  됐다”며 “최근 머신러닝이  의학계에서 다양하게  활용되고 있는데,  이러한  방법을 이용할  수 있다면  기존의 예측보다  훨씬 더  정확한 예측이  가능하다”고 말했다.

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